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1、课设三课设三 农三师农三师 5151 团滴灌系统规划设计团滴灌系统规划设计一、目的要求通过本设计,要求学生掌握滴灌灌溉系统的规划设计要领,滴头选型,管道系统的总 体布置,管材的选择,设计流量的确定,管径的选定与水力计算,以及相应的配套建筑物 的配置和经济效益分析估算。二、项目区概况2.1 自然概况 2.1.1 地理位置及范围 五十一团位于塔克拉玛干沙漠西缘,地处叶尔羌河下游和喀什葛尔河沿岸的冲击平原 上,东与五十三团毗邻,南与五十团、五十二团隔突来买提河相望,西靠乌库马扎山与巴 楚县恰尔巴格乡接壤,北面是未利用的荒漠。地理坐标位于东经 77477756、北 纬 38563906之间。耕地以壤土
2、为主,小麦、玉米、棉花为团场三大主要农作物。 地下水因含矿物质比例超标,不宜人畜饮用和灌溉。灌溉和饮用水均来自农三师小海子水 库,团场以少数民族为主,集体经济占全团经济 88。 2.1.2 水文气象 (1)水文 该团位于叶尔羌河东岸中下游的前进灌区。叶河和喀河均为季节性河流,冬枯夏丰, 来水很不均衡,灌区依靠小海子水库调节供水。通过渠道输水进行灌溉。 气象 该团属暖温带大陆干旱气候,主要气候特征:光照充足,热量丰富,降水稀少,蒸发 强烈,空气干燥,气温日差较大。根据气象资料,项目区年均气温 11.7,历年气温极值: 最高 40.2,最低-22.1。本区日照充足,日照时数年平均达到 2388h,
3、日照率 54。 项目区无霜期较长,一般年份在 201226d,平均 214d,初霜一般在 10 月中旬,终霜 一般在次年 3 月上旬;最大冻土层深度 70cm。 区内降水稀少,多年平均降水量 57mm,蒸发较强烈,多年平均蒸发量 1800mm,是降雨 量的 32 倍。稀少的降水,强烈的蒸发,干燥的气候,决定了灌区农业生产完全依赖于灌溉。由于该团地处塔克拉玛干大沙漠边缘,叶尔羌河河下游,其生态系统十分脆弱,干旱、 砂尘暴、浮尘、盐碱、干热风、霜冻、冰雹等自然灾害时有发生。据统计:灌区内多年平 均风速 1.8m/s,最大风速为 24m/s,六级以上大风平均每年有 1525d,大风常发生在四月, 瞬
4、时风速可达 40m/s,尤其在玉米和棉花生出苗的春季常有八级以上大风,并伴有砂尘暴 和冰雹,不仅给农作物生长带来危害,给当地居民的生产生活带来不便,而且对人体健康 也极为不利。 2.1.3 地形、地貌及土壤 地形地貌 该团位于叶尔羌河中游冲积平原,塔克拉玛干大沙漠边缘,多为第四系松散沉积物。 地势西南高东北低,坡度在 1/50001/2000 之间。区内分布着少量的胡杨林、固定沙丘、 半固定沙丘、盐碱地、洼地、沼泽地及局部地段的农田。 土壤 该团土壤质地较轻,主要为壤土,土壤自类型主要有:草甸土、盐土、沼泽土、风沙 土和灌耕土。宜于耕作,适宜于作物生长。项目区实施棉花膜下滴灌工程的地块土壤质地
5、为壤土。土壤容重 r=1.40 g/cm3,田间持水量 田=24%,土壤水分容许上下限为田间持水 量的 90%和 60%。 2.1.4 水资源 地表水资源 叶尔羌河发源于叶城县南部的昆仑山北部的世界第二高峰乔戈里峰,为高山雪水融化 补给,水量充沛,水质较好,上游卡群水文资料多年平均径流量 64.57 亿 m3/年,由于上 游开发控水能力增强,除丰水年份,近几年来下泄较少,平枯水期叶尔羌河均呈干涸状态。该团从小海子水库渠首引的水量为 2841.62 万 m3, 5 月下旬到 6 月底,叶尔羌河洪水 尚未下来,作物需水量较大,水库无水供应,造成严重干旱。 地下水资源 根据叶河流域规划及农某师地下水
6、普查资料,前进灌区地下水均为潜水,地下水埋深 一般多在 1.53.5m 之间,含水层岩性均为细砂及粉细沙,地下水入渗主要为渠系入渗、田 间入渗和河道入渗。该团地处叶河中游,距河道较远,地下水补给来源较少(主要靠田间 渗漏水补给) ,且地下水的矿化度大于 3g/ L 的比例占 74,为 13g/ L 的占 8,阴离子 以 SO42-为主,阳离子以 Na+最多,难以灌溉。 洪水 本工程为田间节水工程,与洪水无直接关联,故不需作洪水分析计算。 泥沙 本次主要内容是棉花膜下滴灌工程,选择水源为渠水,泥沙主要来源于叶河,主要为 悬移质泥沙,叶河多年平均悬移质年输沙量为 2790 万吨,全年各月平均含沙量
7、为 0.056.15kg/m3,多年平均含沙量 4.35kg/m3,多年平均输沙率 878.4kg/s。悬移质泥沙 平均粒径在 0.00290.19mm 之间,平均粒径为 0.06mm,最大粒径为 0.972mm。为避免滴灌 带堵塞,在灌溉水进入系统管网前必须进行必要的泥沙处理。 水质 目前,灌溉引用的叶尔羌河河水水质良好,水质级别为 2 级,属优质灌溉水源。水质 类型为碳酸盐水钙组型,PH 值 8.0 以上,离子总量为 287mg/L,水的总硬度为 179mg/L,矿化度 253mg/L,溶解度为 8.4mg/L,水中的浮游生物含量少,其它水质指标均 能满足灌溉要求。因此,作为膜下滴灌工程的
8、灌溉水源,除水中泥沙含量较大,需作必要 的过滤处理外,其它水质指标均能满足节水灌溉对水质的要求。 2.1.5 自然灾害 该团由于地处塔克拉玛干大沙漠边缘,叶尔羌河下游,由于其生态系统十分脆弱,风 沙、盐碱、干热风、冰雹等自然灾害时有发生。 2.2 农业生产水平 目前该团经济以农业为主,主要种植棉花、小麦、玉米等。2005 年,棉花种植面积 6.62 万亩,单产 119.87kg/亩(皮棉) ,总产 7930 吨;粮食种植面积 0.63 万亩,单产 339.67kg/亩,总产 2140 吨。 2.3 基础设施 团内部的输配水渠系已基本完成,引水干渠已防渗,团场内排水系统较为完善。灌溉 农渠多为土
9、渠,渗漏严重,渠系水的利用率较低;防风林不完善,导致农田抵御风灾危害 的能力较小。 2.3.3 农业机械及农机服务设施 该团现有大中小型拖拉机 197 台,大中小型机引农具 289 部,并配套相应机耕作业农 具,全团全部实现播种、施肥、中耕、耕地机械化。2.3.4 交通与电力 该团对外交通主要依靠公路。近年来,团场对外交通主干道已实现沥青化,通往麦盖 提县和巴楚县均为柏油路,各连队至团部部分主干道实现沥青化。该团的电力主要由农某 师电力公司供给,近几年来由于农村电网建设完成,扩大了规模,供电可靠性得到提高, 供电保证率较高,一般不会影响城乡正常用电,可满足滴灌工程的用电要求。 2.4 棉花滴灌
10、设计资料 通过对项目区 1700 亩中低产田实施膜下滴灌技术,实行精确灌水及施肥,减少田间渗 漏和大水漫灌对农作物生长的影响,降低项目区的地下水位,同时达到提高作物的品质,减 小劳动强度等目标。 表 1-2 某团棉花膜下滴灌基本资料表序号分项内容规划面积:1700 亩(133hm2)棉花种植面积:1796.4 亩(119.76hm2)地势:南高北低,坡度在 1/20001/1000之间1地块地理位置:某师某团地形图见下土壤类型:砂壤土土壤容重土壤 (g/cm3):1.432土壤田间持水量 田(%):24上限 max (%):90,下限 min(%):60年平均降雨量(mm/年):54.5多年平
11、均蒸发量(mm/年):1739.1有效降雨强度 P0(mm/d):03气象初霜日:10 月中旬终霜日:3 月上旬作物名称:棉花根系活动层深度 Z(cm):45种植方向:由西南向东北 4作物自行确定棉花种植方式作物日耗水强度 Ea(mm/d):5水源类型:渠地下水直接补给作物水量 s(mm/d):05水源水质:含沙量小,有机质含量小符合滴灌灌溉水质要求水量:渠水流量可满足灌溉要求6电力配有动力电源,使用方便三、设计内容3.1 基本资料分析。通过分析资料,熟悉设计地区的基本情况及要解决的问题。 3.2 工程规划,选择泵站位置,初步布置管路网,作出整个工程的整体规划。 3.3 设计参数的确定。包括设计保证率,灌溉水利用率,设计系统的工作时间,滴头选择, 等。 3.4 棉花膜下滴灌灌溉制度的确定。包括设计灌水定额,设计灌水周期,一次灌水延续时间, 灌水次数,滴灌灌水均匀度等。 3.5 确定滴灌的工作制度。 3.6 滴灌系统的水力计算。包括各级管网的流量推求和水力计算。 3.7 滴灌系统首部的设计选型。 3.7 其它附属工程的设计。 3.8 材料、设备用量及工程预算四、设计成果4.1 设计说明书一份。 4.2 设计图。包括滴灌系统平面布置图,管道系统结构图,工程建筑物设计图,首部装置图。